WERKZEUGMASCHINE MIT ELEKTRISCHEM ANTRIEBSMOTOR

Beschreibung

[0001] Die Erfindung bezieht sich auf eine Werkzeugmaschine mit einem elektrischen Antriebsmotor, insbesondere eine Handwerkzeugmaschine, nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Stand der Technik

[0002] Elektrowerkzeuge weisen in einem Gehäuse verschiedene elektrische und elektronische Bauteile wie zum Beispiel Elektromotor, Elektronikeinheiten, Schalter etc. auf, die über elektrische Kabel miteinander verbunden sind. Hierbei ist auf eine ergonomische Kabelführung zu achten, um den Aufwand für die Montage des Elektrowerkzeugs möglichst gering bei zugleich hoher Montagesicherheit zu halten. Weitere Kriterien sind eine geordnete und bauraumoptimierte Kabelanordnung, um Ablagerungsmöglichkeiten für Schmutz und Staub, welcher beispielsweise bei der Werkstückbearbeitung anfällt, zu minimieren und um außerdem den erforderlichen Bauraum möglichst klein zu halten. Darüber hinaus sollen Reparaturen in einfacher Weise durchzuführen sein. Die elektrischen und elektronischen Komponenten müssen allgemein sowohl in mechanischer als auch in elektrischer Hinsicht hohen Belastungsanforderungen genügen.

[0003] Die DE 31 47 418 A1 offenbart ein Elektrowerkzeug mit elektrischem Antriebsmotor, einem Steuerbaustein mit einem Drehzahlregler sowie einem Drehmomentbegrenzungsregler und einem Betätigungsschalter. Des Weiteren ist eine U-förmige Kontaktbrücke vorgesehen, die unmittelbar auf den elektrischen Antriebsmotor aufgeschoben wird. Die Kontaktbrücke weist Kontaktstifte auf, über die ein elektrischer Kontakt mit dem Schalter bzw. dem elektronischen Baustein hergestellt wird. Die Kontaktbrücke ist außerdem Träger von Kohlebürsten, die Teil einer Kommutierungseinrichtung des Antriebsmotors sind.

[0004] Die EP 2 062 700 A2 offenbart einen Akku-Schrauber, dessen elektrischer Antriebsmotor über einen Schalter ein- bzw. auszuschalten ist, der über Kabel mit dem Motor verbunden ist.

Offenbarung der Erfindung

[0005] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine elektrische Werkzeugmaschine mit einfachen Maßnahmen mit einer vereinfachten Kabelführung zwischen den elektrischen bzw. elektronischen Komponenten im Gehäuse der Werkzeugmaschine zu versehen.

[0006] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Die Unteransprüche geben zweckmäßige Weiterbildungen an.

[0007] Die erfindungsgemäße Werkzeugmaschine weist einen elektrischen Antriebsmotor in einem Gehäuse auf, wobei eine Elektronikeinheit zur Steuerung des Antriebsmotors und ein Schalter zum Ein-/Ausschalten des Antriebsmotors ebenfalls im bzw. am Gehäuse vorgesehen sind. Die elektrische Verbindung zwischen der Elektronikeinheit, dem Schalter und dem Antriebsmotor erfolgt über Kabel. Bei der Werkzeugmaschine handelt es sich insbesondere um eine Handwerkzeugmaschine, beispielsweise einen Winkelschleifer.

[0008] Erfindungsgemäß ist ein zusätzliches, mit der Elektronikeinheit verbundenes Kontaktmodul vorgesehen, das zwischen Antriebsmotor, Elektronikeinheit und Schalter zwischengeschaltet ist. Der Antriebsmotor ist ausschließlich mit dem Kontaktmodul verbunden, eine zusätzliche, separate Verbindung zur Elektronikeinheit entfällt. Auch der Schalter ist vorzugsweise ausschließlich mit dem Kontaktmodul verbunden.

[0009] Das Kontaktmodul bildet eine zentrale Baueinheit, die mit den weiteren elektrischen bzw. elektronischen Komponenten verbunden ist, wodurch die Gesamtanzahl von Verbindungsmöglichkeiten bzw. Kabeln im Vergleich zu Ausführungen aus dem Stand der Technik reduziert ist. So entfällt insbesondere eine separate Verkabelung zwischen der Elektronikeinheit und dem Antriebsmotor; die Kommunikation verläuft nunmehr über das Kontaktmodul. Notwendige elektrische Kabel zwischen den verschiedenen Komponenten beschränken sich auf ein Minimum. Dadurch ist auch ein geordneter Aufbau im Gehäuseinneren gegeben, wodurch die Verschmutzungsgefahr sowie die Gefahr von mechanischen oder elektrischen Schädigungen erheblich reduziert ist. Darüber hinaus sind die Montage und die Reparatur bzw. der Austausch einzelner Komponenten erheblich vereinfacht. Durch die reduzierte Anzahl von Kabel- bzw. Steckverbindungen ist die Montage- und Reparaturfreundlichkeit erhöht, da lediglich wenige Handgriffe für die Montage bzw. im Reparaturfall für einen Austausch einzelner Komponenten erforderlich sind. Auch ist die Gefahr reduziert bzw. gegebenenfalls völlig eliminiert, dass die Bauteile falsch zusammengeschlossen werden.

[0010] Grundsätzlich kommt sowohl eine Steckverbindung zwischen den Komponenten in Betracht, bei der die einzelnen Komponentengehäuse unmittelbar in eine elektrische Kontaktverbindung gebracht werden, als auch eine Verbindung über Kabel oder eine Kombination von Steckverbindungen und Kabelverbindungen. So ist es insbesondere möglich, die Verbindung zwischen dem Kontaktmodul und dem Schalter zum Ein-/Ausschalten als Steckverbindung auszuführen und die Verbindung zwischen dem Kontaktmodul und dem Elektromotor als Kabelverbindung. Sowohl die Steckverbindung zwischen dem Schalter und dem Kontaktmodul als auch die Kabelverbindung zwischen dem Elektromotor und dem Kontaktmodul sind als lösbare Verbindungen ausgeführt.

[0011] Die Verbindung zwischen der Elektronikeinheit und dem Kontaktmodul kann ebenfalls entweder als Kabel- oder als Steckverbindung ausgeführt sein. Im Falle einer Kabelverbindung ist diese vorzugsweise ohne die Möglichkeit des Lösens ausgeführt, wobei grundsätzlich auch eine lösbare Kabelverbindung in Betracht kommt.

[0012] Das Kontaktmodul bildet eine Kontaktplattform, über die ein elektrischer Kontakt zwischen den verschiedenen elektrischen und elektronischen Komponenten im Gehäuse hergestellt wird. Erfindungsgemäß beherbergt. das Kontaktmodul aber auch selbst elektronische Komponenten, beispielsweise Platinen oder Dioden, welche zusätzliche elektrische bzw. elektronische Aufgaben übernehmen. Über die Diode kann beim Ausschalten der Werkzeugmaschine die induzierte Spannung, welche während der ausklingenden Drehbewegung des Motors entsteht, in einen Akku geleitet werden, um die Elektronik vor schädlichen Spannungen zu schützen.

[0013] Das Kontaktmodul kann als weitere elektrische bzw. elektronische Komponenten auch eine Schalterbrücke aufweisen, die in das Kontaktmodulgehäuse integriert ist. Möglich ist auch die Integration von Bauteilen wie Drosseln, Kondensatoren oder Ähnlichem, welche insbesondere für eine Funkentstörung erforderlich sind. Außerdem kann in das Kontaktmodul eine Speichereinheit integriert werden, welche im laufenden Betrieb Informationen speichert, beispielsweise die Anzahl der Betriebsstunden, Lastprofile, Lastdauer etc.

[0014] Gemäß einer vorteilhaften Ausführung ist vorgesehen, dass das Kontaktmodul zweiteilig aufgebaut ist und zwei zu verbindende Gehäuseteile aufweist, die beispielsweise über eine Formschlussverbindung miteinander verbunden sind. Zwischen den Gehäuseteilen des Kontaktmoduls kann eine Trennwand zur elektrischen und mechanischen Isolierung angeordnet sein. Die Trennwand ist vorzugsweise zwischen den beiden Steckkontakten zum Motor angeordnet und erhöht die Luft- bzw. Kriechstrecke zwischen den beiden Potenzialen der Steckkontakte, wodurch die Betriebssicherheit erhöht ist. Außerdem können sich Metallspäne, die bei der Werkstückbearbeitung entstehen, nicht zwischen den nichtisolierten Bereichen der Motorsteckkontakte anlagern.

[0015] Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführung ist vorgesehen, dass das Kontaktmodul mit einer Vergussmasse zusätzlich gefüllt ist, die sowohl eine mechanisch schützende als auch eine elektrisch schützende Funktion haben kann. Über die Vergussmasse werden die innen liegenden Komponenten gegen eine elektrische Brückenbildung durch eintretenden Staub geschützt, außerdem beiwirkt die Vergussmasse eine zusätzliche Fixierung und verhindert unerwünschte Vibrationen der Komponenten.

[0016] Weitere Vorteile und zweckmäßige Ausführungen sind den weiteren Ansprüchen, der Figurenbeschreibung und den Zeichnungen zu entnehmen. Es zeigen:

Fig. 1

eine elektrische Handwerkzeugmaschine mit geöffnetem Gehäuse, wobei in das Gehäuse ein elektrischer Antriebsmotor, eine Elektronikeinheit, ein Schalter zum Ein-/Ausschalten des Antriebsmotors sowie ein zusätzliches Kontaktmodul integriert ist,

Fig. 2

in Einzeldarstellung der elektrische Antriebsmotor, die Elektronikeinheit mit dem Kontaktmodul sowie der Schalter,

Fig. 3

eine Darstellung des Aufbaus des Kontaktmoduls,

Fig. 4

eine Darstellung des zweiteiligen Gehäuses des Kontaktmoduls mit Oberteil, Unterteil und im zusammengesetzten Zustand.

[0017] In den Figuren sind gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen.

[0018] In Fig. 1 ist eine elektrische Handwerkzeugmaschine 1 dargestellt, die in einem Gehäuse 2 einen elektrischen Antriebsmotor aufweist, dessen Antriebsbewegung über eine Getriebeeinheit auf eine Werkzeugwelle zur Aufnahme eines Werkzeugs übertragen wird. Die Steuerung des Antriebsmotors 3 erfolgt über eine Elektronikeinheit 4, welcher ein Kontaktmodul 5 zugeordnet ist. Zum Ein-/Ausschalten des Antriebsmotors 3 dient ein Schalter 6.

[0019] Das Kontaktmodul 5 ist über Kabel 7 mit der Elektronikeinheit 4 verbunden. Die Kabelverbindung ist als nicht-lösbare Verbindung ausgeführt, so dass die Elektronikeinheit 4 und das Kontaktmodul 5 eine zusammengehörende Baueinheit bilden. Das Kontaktmodul 5 weist ein eigenes Kontaktmodulgehäuse auf, in welchem zum einen verschiedene elektrische Anschlüsse und zum anderen weitere elektronische Komponenten enthalten sind.

[0020] Der Schalter 6 ist unmittelbar und ausschließlich mit dem Kontaktmodul 5 verbunden, wobei die Verbindung sowohl eine elektrische Verbindung als auch eine mechanische Verbindung umfasst. Die Verbindung ist als Steckverbindung ausgeführt, es sind keine Verbindungskabel zwischen dem Schalter 6 und dem Kontaktmodul 5 vorgesehen.

[0021] Die elektrische Verbindung zwischen dem Antriebsmotor 3 und dem Kontaktmodul 5 erfolgt über weitere Kabel 8, die eine lösbare Kabelverbindung bilden, indem die beiden Kabel 8 auf Seiten des Kontaktmoduls 5 über Klemmen 9 angeschlossen sind. Der elektrische Antriebsmotor 3 ist ausschließlich über die Kabel 8 mit dem Kontaktmodul 5 verbunden, weitere Kabelverbindungen vom bzw. zum Antriebsmotor 3 bestehen nicht.

[0022] In Fig. 2 sind der Antriebsmotor 3, die Elektronikeinheit 4, das Kontaktmodul 5 sowie der Schalter 6 in Einzeldarstellung gezeigt, wobei die gestrichelten Pfeile die Montagerichtung angeben. Am Gehäuse des Schalters 6 befinden sich Stecköffnungen 10, die auf einen Steckvorsprung 11 am Gehäuse des Kontaktmoduls 5 aufgesteckt werden. Die elektrische Verbindung zwischen dem Schalter 6 und dem Kontaktmodul 5 erfolgt mittels eines U-förmigen Steckkontaktteils 12.

[0023] In Fig. 3 ist das Kontaktmodul 5 in Einzeldarstellung gezeigt. Am Gehäuse des Kontaktmoduls 5 befinden sich zwei elektrische Steckkontakte 13 und 14 zum Anschluss der Kabel vom Antriebsmotor. Zwischen den Steckkontakten 13 und 14 ist eine Trennwand 15 in das Gehäuse integriert, welche die Luft- bzw. Kriechstrecke zwischen den beiden Potenzialen der Steckkontakte erhöht. Des Weiteren ist die Gefahr einer Ablagerung von elektrisch leitenden Metallspänen reduziert.

[0024] Im Inneren des Gehäuses des Kontaktmoduls 5 können weitere elektronische Komponenten aufgenommen sein. Im Ausführungsbeispiel befindet sich im Gehäuse des Kontaktmoduls eine Diode 16.

[0025] Wie Fig. 4 zu entnehmen, ist das Gehäuse 17 des Kontaktmoduls zweiteilig ausgeführt und besteht aus einem oberen Gehäuseteil 17a und einem unteren Gehäuseteil 17b, die über eine Rast- bzw. Formschlussverbindung miteinander zu verbinden sind. Im Ausführungsbeispiel ist die Rastverbindung mit einer Rastnase 18 am oberen Gehäuseteil 17a versehen, die in eine Raststellung mit einer Rastausnehmung 19 am unteren Gehäuseteil 17b zu verbringen ist.

[0026] Innerhalb des Gehäuses des Kontaktmoduls befinden sich diverse elektrische Steckverbindungen bzw. sonstige elektrische Verbindungsteile sowie elektronische Komponenten.

Ansprüche

1. Werkzeugmaschine mit elektrischem Antriebsmotor (3), insbesondere Handwerkzeugmaschine (1), mit einer Elektronikeinheit (4) zur Steuerung des Antriebsmotors (3) und mit einem Schalter (6) zum Ein-/Ausschalten des Antriebsmotors (3), wobei die Elektronikeinheit (4) über Kabel (7) elektrisch mit dem Schalter (6) und der Schalter (6) über Kabel (8) elektrisch mit dem Antriebsmotor (3) verbunden ist, wobei ein zusätzliches, mit der Elektronikeinheit (4) verbundenes Kontaktmodul (5) vorgesehen ist, wobei der Antriebsmotor (3) elektrisch ausschließlich mit dem Kontaktmodul (5) verbunden ist, und der Schalter (6) mit dem Kontaktmodul (5) verbunden ist und das Kontaktmodul (5) zusätzliche elektronische Komponenten beherbergt.

2. Werkzeugmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Kontaktmodul (5) über Kabel (7) mit der Elektronikeinheit (4) verbunden ist.

3. Werkzeugmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Kontaktmodul (5) fest mit der Elektronikeinheit (4) verbunden ist.

4. Werkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Schalter (6) und das Kontaktmodul (5) über eine lösbare Steckverbindung miteinander zu verbinden sind.

5. Werkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebsmotor (3) über eine lösbare Kabelverbindung mit dem Kontaktmodul (5) verbunden ist.

6. Werkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Kontaktmodul (5) als zusätzliche elektronische Komponenten Platinen oder Dioden beherbergt.

7. Werkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass Kontaktmodul (5) zweiteilig mit zwei zu verbindenden Gehäuseteilen (17a, 17b) ausgeführt ist.

8. Werkzeugmaschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Gehäuseteile (17a, 17b) des Kontaktmoduls (5) über eine Formschlussverbindung miteinander verbunden sind.

9. Werkzeugmaschine nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Gehäuseteilen (17a, 17b) des Kontaktmoduls (5) eine Trennwand (15) zur elektrischen und mechanischen Isolierung angeordnet ist.

10. Werkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass Kontaktmodul (5) von einer Vergussmasse ausgefüllt ist.

Claims

1. Machine tool having an electric drive motor (3), in particular handheld machine tool (1), having an electronics unit (4) for controlling the drive motor (3) and having a switch (6) for switching on/switching off the drive motor (3), with the electronics unit (4) being electrically connected to the switch (6) by means of cables (7) and the switch (6) being electrically connected to the drive motor (3) by means of cables (8), wherein an additional contact module (5) which is connected to the electronics unit (4) is provided, wherein the drive motor (3) is electrically connected only to the contact module (5), and the switch (6) is connected to the contact module (5) and the contact module (5) accommodates additional electronic components.

2. Machine tool according to Claim 1, characterized in that the contact module (5) is connected to the electronics unit (4) by means of cables (7).

3. Machine tool according to Claim 1 or 2, characterized in that the contact module (5) is fixedly connected to the electronics unit (4).

4. Machine tool according to one of Claims 1 to 3, characterized in that the switch (6) and the contact module (5) can be connected to one another by means of a releasable plug connection.

5. Machine tool according to one of Claims 1 to 4, characterized in that the drive motor (3) is connected to the contact module (5) by means of a releasable cable connection.

6. Machine tool according to one of Claims 1 to 5, characterized in that the contact module (5) accommodates printed circuits or diodes as additional electronic components.

7. Machine tool according to one of Claims 1 to 6, characterized in that the contact module (5) is designed in two parts with two housing parts (17a, 17b) which can be connected.

8. Machine tool according to Claim 7, characterized in that the housing parts (17a, 17b) of the contact module (5) are connected to one another by means of an interlocking connection.

9. Machine tool according to Claim 7 or 8, characterized in that a separating wall (15) for providing electrical and mechanical insulation is arranged between the housing parts (17a, 17b) of the contact module (5).

10. Machine tool according to one of Claims 1 to 9, characterized in that the contact module (5) is filled with an encapsulation compound.

Revendications

1. Machine-outil à moteur d'entraînement électrique (3), notamment machine-outil tenue à la main (1) munie d'une unité électronique (4) destinée à commander le moteur d'entraînement (3) et d'un commutateur (6) destiné à activer/désactiver le moteur d'entraînement (3), dans laquelle l'unité électronique (4) est reliée électriquement au commutateur (6) par l'intermédiaire d'un câble (7) et le commutateur (6) est relié électriquement au moteur d'entraînement (3) par l'intermédiaire d'un câble (8), dans lequel il est prévu un module de contact (5) supplémentaire connecté à l'unité électronique (4), dans lequel le moteur d'entraînement (3) est exclusivement relié électriquement au module de contact (5), et le commutateur (6) est relié au module de contact (5) et le module de contact (5) héberge en en outre des composants électroniques.

2. Machine-outil selon la revendication 1, caractérisée en ce que le module de contact (5) est relié à l'unité électronique (4) par l'intermédiaire d'un câble (7).

3. Machine-outil selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que le module de contact (5) est relié de manière fixe à l'unité électronique (4).

4. Machine-outil selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que le commutateur (6) et le module de contact (5) sont reliés l'un à l'autre par l'intermédiaire d'un connecteur enfichable amovible.

5. Machine-outil selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que le moteur d'entraînement (3) est relié au module de contact (5) par l'intermédiaire d'une liaison par câble amovible.

6. Machine-outil selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que le module de contact (5) héberge des cartes de circuit ou des diodes en tant que composants électroniques supplémentaires.

7. Machine-outil selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que le module de contact (5) est réalisé en deux parties, avec deux parties de boîtier (17a, 17b) à relier l'une à l'autre.

8. Machine-outil selon la revendication 7, caractérisée en ce que les parties de boîtier (17a, 17b) du module de contact (5) sont reliées l'une à l'autre par l'intermédiaire d'une liaison par complémentarité de forme.

9. Machine-outil selon la revendication 7 ou 8, caractérisée en ce qu'une cloison (15) est disposée entre les parties de boîtier (17a, 17b) du module de contact (5) à des fins d'isolation électrique et mécanique.

10. Machine-outil selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisée en ce que le module de contact (5) est rempli d'une masse coulée.

Zeichnung